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荧光纳米颗粒的性能优于传统的荧光染料。但是荧光纳米颗粒合成条件苛刻,成本高,且具有一定毒性(如CdSe,Si,ZnO,Au等),这些都限制了它的应用。因此,探索一种制备优异荧光性质的纳米颗粒的简单易行新方法具有重要意义。 荧光碳纳米颗粒是近几年科学家制备出的一种新型荧光纳米颗粒。它具有易于实现表面功能化、发光稳定,生物相容性好,在生物体内毒性低等优点,因此它被认为是最理想的荧光标记或检测材料。 本论文中,关于常压冷等离子体射流制备荧光碳纳米颗粒的研究主要开展了以下工作: (1)考察电气特性对等离子体射流的影响。采用磁开关和辅助电容增强放电均匀性和提高放电功率,开展了等离子体射流长度影响因素的研究。 (2)以无水乙醇为原料,分别用PEG-2000和PVP-20000为表面活性剂和表面修饰剂,常压冷等离子体射流为手段,制备出石墨相荧光碳纳米颗粒。其荧光强度与反应时间、表面活性剂的种类和放电模式有密切关系。反应时间越长,荧光强度越强;采用PEG-2000为表面活性剂产生的碳纳米颗粒的荧光强度远高于采用PVP-20000为表面活性剂。制备的碳纳米颗粒的量子产率为46.58%。该方法简单、经济、可连续生产,具有良好的应用前景。 (3)等离子体刻蚀碳先导制备荧光碳纳米颗粒。①以燃烧二甲苯后的炭灰为原料,常压冷等离子体射流刻蚀炭灰,制备出石墨相荧光碳纳米颗粒。生成纳米颗粒平均粒径5nm,在365nm的紫外光照射下,产物发出明亮的绿光,且其荧光光谱图覆盖了紫外和可见部分。制备的碳纳米颗粒的量子产率在43.8%-46.6%。②热解聚乙二醇,得到荧光碳纳米颗粒,并对热解得到的碳纳米溶液进行等离子体放电处理,处理后生成碳纳米颗粒粒径覆盖了1-100nm,其荧光强度增强了3.9倍。③以柠檬酸为先导,采用微波法制备碳纳米颗粒,再用等离子体放电处理,观察到放电处理使得碳纳米颗粒的荧光强度降低,分析原因为改用水溶液以后,等离子体的放电强度增强,温度升高而导致颗粒凝聚,进而使碳纳米颗粒的粒径增大,导致荧光强度下降。